package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"strconv"
)

// 使用数组来模拟一个栈
type Stack struct {
	MaxTop int     // 栈最大可以存放数个数
	Top    int     // 栈顶, 因为栈顶固定，因此我们直接使用 Top
	arr    [20]int // 数组模拟栈
}

// 入栈
func (this *Stack) Push(val int) (err error) {
	// 先判断栈是否满
	if this.Top == this.MaxTop-1 {
		fmt.Println("stack full")
		return errors.New("stack full")
	}
	this.Top++
	// 放入数据
	this.arr[this.Top] = val
	return
}

// 出栈
func (this *Stack) Pop() (val int, err error) {
	// 判断栈是否空
	if this.Top == -1 {
		fmt.Println("stack empty!")
		return 0, errors.New("stack empty")
	}

	// 先取值，再 this.Top--
	val = this.arr[this.Top]
	this.Top--
	return val, nil

}

// 遍历栈，从栈顶开始遍历
func (this *Stack) List() {
	// 先判断栈是否为空
	if this.Top == -1 {
		fmt.Println("stack empty")
		return
	}
	fmt.Println("栈的情况如下：")
	for i := this.Top; i >= 0; i-- {
		fmt.Printf("arr[%d]=%d\n", i, this.arr[i])
	}

}

// 判断一个字符是不是一个运算符[+, - , * , /]
func (this *Stack) IsOper(val int) bool {

	if val == 42 || val == 43 || val == 45 || val == 47 {
		return true
	} else {
		return false
	}
}

// [+, - , * , /] 运算
func (this *Stack) Cal(num1 int, num2 int, oper int) int {
	res := 0
	switch oper {
	case 42:
		res = num2 * num1
	case 43:
		res = num2 + num1
	case 45:
		res = num2 - num1
	case 47:
		res = num2 / num1
	default:
		fmt.Println("运算符错误.")
	}
	return res
}

// 返回某个运算符的优先级，由程序员定义
// * / 定义为 1
// + - 定义为 0
func (this *Stack) Priority(oper int) int {
	res := 0
	if oper == 42 || oper == 47 {
		res = 1
	} else if oper == 43 || oper == 45 {
		res = 0
	}
	return res
}

func main() {
	// 数栈
	numStack := &Stack{
		MaxTop: 20,
		Top:    -1,
	}
	// 符号栈
	operStack := &Stack{
		MaxTop: 20,
		Top:    -1,
	}

	exp := "30+30*6-4-6"
	// 定义一个 index ，帮助扫描 exp
	index := 0
	// 为了配合运算，需要定义的变量
	num1 := 0
	num2 := 0
	oper := 0
	result := 0
	keepNum := ""
	for {
		//处理多位数的问题
		ch := exp[index : index+1] // 字符串.
		//ch ==>"+" ===> 43
		temp := int([]byte(ch)[0])  // 就是字符对应的ASCiI码
		if operStack.IsOper(temp) { // 说明是符号
			// 如果 operStack 是一个空栈，直接入栈
			if operStack.Top == -1 { // 空栈
				operStack.Push(temp)
			} else {
				// 如果发现 opertStack 栈顶的运算符的优先级大于等于当前准备入栈的运算符的优先级，
				// 就从符号栈 pop 出，并从数栈也 pop 两个数，进行运算，运算后的结果再重新入栈到数栈，
				// 当前符号再入符号栈
				if operStack.Priority(operStack.arr[operStack.Top]) >=
					operStack.Priority(temp) {
					num1, _ = numStack.Pop()
					num2, _ = numStack.Pop()
					oper, _ = operStack.Pop()
					result = operStack.Cal(num1, num2, oper)
					// 将计算结果重新入数栈
					numStack.Push(result)
					// 当前的符号压入符号栈
					operStack.Push(temp)
				} else {
					operStack.Push(temp)
				}
			}

		} else { // 说明是数
			// 处理多位数的思路
			// 1 定义一个变量 keepNum string, 做拼接
			keepNum += ch
			// 2 每次要向 index 的后面字符测试一下，看看是不是运算符，然后处理
			// 如果已经到表达最后，直接将 keepNum 入栈
			if index == len(exp)-1 {
				val, _ := strconv.ParseInt(keepNum, 10, 64)
				numStack.Push(int(val))
			} else {
				// 向 index 后面测试看看是不是运算符
				if operStack.IsOper(int([]byte(exp[index+1 : index+2])[0])) {
					val, _ := strconv.ParseInt(keepNum, 10, 64)
					numStack.Push(int(val))
					keepNum = ""
				}
			}
		}
		// 继续扫描
		// 先判断 index 是否已经扫描到计算表达式的最后
		if index+1 == len(exp) {
			break
		}
		index++
	}

	// 如果扫描表达式完毕，依次从符号栈取出符号，然后从数栈取出两个数。运算后的结果入数栈，直到符号栈为空。
	for {
		if operStack.Top == -1 {
			break // 退出条件
		}
		num1, _ = numStack.Pop()
		num2, _ = numStack.Pop()
		oper, _ = operStack.Pop()
		result = operStack.Cal(num1, num2, oper)
		// 将计算结果重新入数栈
		numStack.Push(result)
	}
	// 结果是 numStack 最后数
	res, _ := numStack.Pop()
	fmt.Printf("表达式%s = %v", exp, res)
}
